沉降评估课件-高老师.ppt

培训的目的,测量人员了解不同结构物测点布设原则,测量人员了解统一数据处理与数据提交方法,测量人员了解不同结构物测量精度及频次要求,测量人员明确职责与工作内容,测量人员了解基准点、工作基点布设原则,培训内容,一、沉降变形观测的总体原则,二、沉降变形观测的开展 三、沉降变形测量方法及精度要求,四、沉降变形观测的具体细则,线下工程沉降变形观测及评估工作内容和流程,高 山,西南交通大学 铁路发展有限公司,根据客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南的有关规定，为满足对无碴轨道线下基础变形评估的需要，确定铺设无碴轨道的铺设时机，应对客专本线桥梁、路基、隧道等线下工程进行变形监测。,沉降变形观测工作的意义,沉降变形观测工作内容,A,线下工程沉降评估流程,B,两部份内容:,A 沉降变形观测工作的内容,路基工程沉降变形观测技术要求,1,桥涵工程沉降变形观测技术要求,2,3,过渡段工程沉降变形观测技术要求,1、观测断面及观测点的设置原则；2、观测元件与埋设技术要求；3、观测水准路线；4、观测频次；5、内业资料整理。,技术要求的5点具体细化,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测断面及观测点的设置原则路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主。沉降变形观测断面设置根据不同的结构部位、填方高度、地基条件、堆载预压等具体情况来设置沉降变形观测断面。同时应根据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。通常观测断面设置沿线路方向的间距一般不大于50m。,观测断面及观测点的设置原则沉降变形观测断面设置：对地形、地质条件变化较大地段应加密断面，一般间距不大于25m，在变化点附近应设观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。为有利于测点看护，集中观测，统一观测频率，各观测项目数据的综合分析，各部位观测点须设在同一横断面上；软土、松软土路堤地段观测断面包括沉降观测桩、沉降板、沉降磁环和位移观测桩。,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,沉降观测桩,沉降磁环,位移边桩,沉降板,路基观测点布置示意图,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测断面及观测点的设置原则沉降观测点位布设及水准路线观测路基水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测元件与埋设技术要求沉降观测桩：选择20mm钢筋，顶部磨圆，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,0.3m，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。,观测元件与埋设技术要求沉降板：应严格按设计要求进行埋设，一般情况如下：由底板、金属测杆（20镀锌铁管）及保护套管（49 PVC管）组成。钢筋混凝土底板尺寸为50cm50cm,厚3cm或钢底板尺寸为30cm30cm，厚0.8cm。,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测元件与埋设技术要求元件埋设沉降板埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保底板的水平与垂直度，确保测杆与地面垂直。放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定套管，完成沉降板的埋设工作。,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测元件与埋设技术要求元件埋设测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测技术要求路堤地段从路基填土开始进行沉降观测；路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测。路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量。,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测技术要求路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量，当中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天或边桩水平位移大于5mm/天、竖向位移大于10mm/天时，应及时通知项目部，并要求停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。观测精度要求：路基沉降观测水准测量的精度为1.0mm，读数取位至0.01mm；剖面沉降观测的精度应不低于4mm/30m；位移观测测距误差3mm；方向观测水平角误差为2.5。,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测技术要求路基沉降观测的频次不低于下表的规定。,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测技术要求实际工作进行时，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率。当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次；当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。,A1 路基工程沉降变形观测技术要求,观测点的设置原则沿线每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标。承台观测标：沿对角线设置两个观测标，观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上，观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上。承台观测标作为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测点的设置原则墩身观测标：观测点数量每墩不少于2处，位于墩身两侧；桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位1m左右。当墩身较矮立尺困难时，桥墩观测标位置可降低或设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。特殊情况可按照确保观测精度、观测方便、利于测点保护的原则，确定相应的位置。桥墩观测标的具体设置位置见右图,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测点的设置原则桥台观测标：原则上应设置在台顶（台帽及背墙顶），测点数量不少于4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。梁体观测标：对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁，每30孔选择1孔设置观测标，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测；其余现浇梁逐孔设置观测标。移动模架施工的梁，对前6孔进行重点观测，以验证支架预设拱度的精度。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,腹板,观测点的设置原则梁体徐变观测标：钢结构桥梁梁部不存在徐变，为了观测变形，每孔设置6个观测标，分别在支点及跨中设置。非钢结构的桥梁梁体要进行徐变观测。对大跨度桥梁等特殊结构应由设计单位单独制定变形观测方案，施工单位按照设计方案进行观测。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测点的设置原则涵洞观测标：每座涵洞均要进行沉降观测，观测标原则上应设在涵洞两侧的边墙上，在涵洞进出口及涵洞中心分别设置，每座涵洞测点数量为6个。涵洞填土后观测点可从边墙位置移动到帽石上，涵洞进出口的帽石上各设置两个测点，位于帽石两侧位置；,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测技术要求桥梁梁部水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图所示，其中测点1，2，3，4构成第一个闭合环，测点3，4，5，6构成第二个闭合环。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测技术要求桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设于墩台两侧，水准路线观测示意图如图所示：,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测元件与埋设技术要求承台观测标：选择20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，埋置深度不小于0.1m，高出埋设表面3mm，表面做好防锈处理。完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测元件与埋设技术要求承台墩身观测标：采用14mm不锈钢螺栓，如下图示,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,承台观测标,墩身观测标,正 误 示 例,观测技术要求承台施工完成后，就要开始进行沉降首次观测，承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测。沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的桥梁施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响桥梁施工质量。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测技术要求观测精度要求：桥涵基础沉降和梁体徐变沉降变形的观测精度为1mm，读数取位至0.01mm。观测频次要求：墩台基础沉降观测一般根据下表中要求的时间间隔进行。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,注：1、架桥机（运梁车）通过时观测要求：每1次/1天，连续2次；其后每1次/3天，连续3次，以后1次/1周。,观测技术要求观测频次要求：对于非钢结构的梁体徐变观测根据下表的时间间隔进行。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,35,对于梁体的徐变变形观测，每孔梁支点之间的梁体徐变变形应以两支点的连线为基准线进行观测计算，由于下部结构沉降变形的影响，该基准线的位置会发生变化，梁体观测点至该基准线的垂直距离利用几何方法计算取得，垂直距离差值就是梁体徐变变形量。,梁体徐变量计算,观测技术要求观测频次要求：涵洞沉降观测据下表中要求的时间间隔进行，涵洞顶填土沉降的观测应与路基沉降观测同步进行。,A2 桥涵工程沉降变形观测技术要求,观测断面和观测点的设置原则过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估，桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段均需进行沉降观测。不同结构物起点处、距起点510m、2030m处分别设置观测断面。每个横向结构物每侧各设置一个观测断面，沿涵洞轴线设路基观测断面。每个观测断面观测点设置参照路堤。路堤和路堑分界处设置观测断面，观测点设置参照路堤。,A3 过渡段工程沉降变形观测技术要求,观测元件与埋设技术要求沉降观测点与剖面沉降管埋设参考路堤设置。观测技术要求沉降精度与频次等技术要求同路基要求。实际工作进行时，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率。当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次；当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。路基施工各节点时间应具有沉降观测数据。,A3 过渡段工程沉降变形观测技术要求,总体流程结构,B 线下工程沉降评估流程,无碴轨道铺设前，应对线下工程沉降作系统评估，确认工后沉降和变形符合设计要求。评估除采用曲线拟合法进行线下工程的单个测点评估外，同时应进行区段线下工程综合评估。目前，国内外采用的沉降预测评估方法较多，而每种预测方法均有其一定的适用范围，需要结合线下工程不同结构物和不同地质条件下的沉降观测情况，总结沉降变形特点，选择合适的预测方法。,B 线下工程沉降评估流程,评估时发现异常现象或对原始资料存在疑问，应进行必要的检查。评估沉降无法达到设计标准时，应及时通知建设方、设计方、施工方、监理方，由业主组织各方分析原因，并采取相应措施。采用曲线回归法进行线下工程沉降评估，要求相关系数不得小于0.92。,B 线下工程沉降评估流程,路基工程沉降评估判定标准根据路基填筑完成或堆载预压后不少于3个月的实际观测数据作多种曲线的回归分析，确定沉降变形的趋势。有砟轨道路基工后沉降量不应大于50mm，年沉降速率应小于20mm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于30mm；无碴轨道路基工后沉降值不应大于15mm。沉降预测的可靠性应经过验证，间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm。,B 线下工程沉降评估流程,路基工程沉降评估判定标准路基填筑完成或堆载预压后，最终的沉降预测时间应满足下列条件：S(t)/S(t=)75%式中：S(t)为预测时的沉降观测值；S(t=)为预测的最终沉降值。沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点。设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大于10mm。,B 线下工程沉降评估流程,路基工程沉降评估评估方法采用常用的规范双曲线、修正双曲线、固结度对数配合法（三点法）、指数曲线法、遗传算法双曲线法、Verhulst法、Asaoka法、灰色系统GM(1,1)算法等8种方法。工后沉降的计算设计工后沉降量按S工后=S1S2计算，其中S1为路基铺轨后运营100年发生的沉降，采用曲线回归方法获得，S2为无碴轨道结构自重荷载发生的沉降，计算用压缩模量可根据观测资料反算获得。,B 线下工程沉降评估流程,路基工程沉降评估计算沉降和观测沉降的比较由于影响沉降计算的因素较多，沉降计算的精度无法达到要求，必须通过对沉降观测数据进行系统的综合分析评估，来验证和调整设计参数与措施。通过沉降观测和评估来确定路基的真实压缩模量Es,以确定无碴轨道结构自重产生的附加工后沉降；如观测到的沉降量超过设计沉降量计算值的20时，经过排除人为错误与设备故障，可尽早检查设计，采取措施确保工后沉降满足设计要求。,B 线下工程沉降评估流程,通过单点的沉降预测分析，最终将杭甬线上不同线下工程的沉降反应到线路纵断面上，完成杭甬客专区段沉降评估工作。,B 线下工程沉降评估流程,桥涵工程沉降评估判定标准根据桥涵实际荷载情况及观测数据，应作多个阶段的回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势。首次回归分析时，观测期不应少于桥涵主体工程完工后3个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于1个月。墩台基础的沉降量应按恒载计算，其工后沉降量不应超过下列允许值：墩台均匀沉降量：对于有砟桥面桥梁30mm对于无砟桥面桥梁20mm,B 线下工程沉降评估流程,桥涵工程沉降评估判定标准静定结构相邻墩台沉降量之差要求对于有砟桥面桥梁15mm对于无砟桥面桥梁5mm超静定结构相邻墩台沉降量之差除应满足上述规定外，尚应根据沉降差对结构产生的附加应力的影响确定。框构、旅客地道及涵洞在铺设有砟轨道时其工后沉降量不应大于50mm，铺设无砟轨道时，工后沉降量不应大于15mm。,B 线下工程沉降评估流程,桥涵工程沉降评估判定标准处于岩石地基等良好地质的桥粱，当墩台沉降值趋于稳定且设计及实测沉降总量不大于5mm时，可判定沉降满足无碴轨道铺设条件。设计预测的总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不宜大于10mm。利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于8mm。两次预测的时间间隔一般不少于3个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于1个月。,B 线下工程沉降评估流程,桥涵工程沉降评估判定标准桥梁主体结构完工至无碴轨道铺设前，沉降预测的时间应满足以下条件：S(t)/S(t=)75%式中：S(t)：预测时的的沉降观测值；S(t=)：预测的最终沉降值。,B 线下工程沉降评估流程,桥涵工程沉降评估判定标准预应力混凝土桥梁上部结构的变形应符合以下规定：a)终张拉完成时，梁体跨中弹性变形不宜大于设计值的1.05倍。b)扣除各项弹性变形、终张拉60天后，L50m梁体跨中徐变上拱度实测值不应大于7mm；L50m梁体跨中徐变变形实测值不应大于L/7000或14mm。,B 线下工程沉降评估流程,桥涵工程沉降评估判定标准预应力混凝土桥梁上部结构的变形应符合以下规定：不能满足a)和b)要求时，应根据梁体变形的实测结果，确定梁体的实际弹性变形及徐变系数，并按下式估算无碴轨道的最早铺设时间t：式中：()：根据实测结果确定的混凝土徐变系数终极值；(t)：根据实测结果确定的铺设无碴轨道时混凝土徐变系数；弹性：实测梁体终张拉后的弹性变形；允许：L50m为10mm；L50m为L/5000或20mm。,B 线下工程沉降评估流程,桥涵工程沉降评估评估方法对于一座桥不仅要进行单个墩台的沉降分析，同时也要对全桥作综合评估，控制相邻桥墩的不均匀沉降。当桥长很大时可根据地质情况和施工进度划分部分区段。对于单一墩台的观测数据分以下四个阶段进行归纳、分析：架梁之前、架梁后至铺设二期恒载前、铺设二期恒载后至钢轨锁定前、钢轨锁定以后。综合评估时，对于预制梁桥，分桥墩台混凝土施工后、架梁前及架梁后三阶段进行；对于原位施工的桥梁及涵洞，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况，划分为基础施工完成桥墩完成、架梁前后、架梁后至铺设钢轨之前、铺设钢轨至钢轨锁定之前、钢轨锁定之后至正式运营之前、正式运营之后等多个阶段。桥涵沉降预测采用的曲线回归法参照路基执行,B 线下工程沉降评估流程,过渡段工程沉降评估过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降。,B 线下工程沉降评估流程,过渡段工程沉降评估判定标准：过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于5mm，预测沉降引起沿线路方向的折角不应大于1/1000。评估方法过渡段工程的沉降预测评估方法参照路基执行,B 线下工程沉降评估流程,区段工程综合沉降评估按工期安排计划和施工单位管段进行区段划分，评估区段长度的划分应根据不同结构物的分布情况，结合架梁、铺轨等的具体情况综合确定。区段长度一般不宜少于5km，宜包括路基、桥涵、隧道、过渡段等不同结构物，并注意评估区段之间的衔接问题。在对路基、桥梁和过渡段等不同结构物的基础沉降变形预测评估完成后，应绘制区段或全线的沉降预测变形曲线，进行综合评估，确认其满足铺设无碴轨道的要求。对于结构物沉降值超过设计要求，但沉降均匀且范围较长的地段，应进行专题研究确定评估标准。,B 线下工程沉降评估流程,沉降评估存在的问题从目前在建客专铁路和高速铁路的沉降评估工作实际来看，测量单位观测有如下问题：观测频次未严格执行；存在测量误差超限情况；内业资料整理不规范；施工单位未及时对观测数据进行自检，对异常数据进行分析并补测；,B 线下工程沉降评估流程,沉降评估存在的问题从目前在建客专铁路和高速铁路的沉降评估工作实际来看，测量单位观测有如下问题：观测进度滞后施工单位观测里程与观测点数完成情况均不理想；施工单位梁体徐变变形均未提交观测资料；监理单位平行观测资料均未提供；,B 线下工程沉降评估流程,沉降评估存在的问题从目前在建客专铁路和高速铁路的沉降评估工作实际来看，沉降评估工作组有如下问题：动态评估渠道不畅通 建设单位各分指挥部不能全面掌握情况；测量单位存在的问题不能及时解决；评估单位的意见不能及时贯彻；关键技术环节尚有待解决,B 线下工程沉降评估流程,线下工程沉降变形测量方法与标准,高 山,变形观测的三个问题,点位布设问题-探测变形空间分布的情况测量精度问题-探测多大的变形量测量频率问题-探测何种规律变化的变形量,线下工程沉降变形测量方法与标准,变形观测与分析评估是一项系统工程，涉及到：设计措施与计算施工过程中的实施监测无砟轨道铺设条件的评估运营期间的观测验证,变形观测与分析评估的重要意义,因而，沉降变形观测及评估系统在京沪高速建设中具有十分重要的意义。,线下工程沉降变形测量方法与标准,为确保最终沉降和工后沉降受控，合理确定无碴轨道的铺设时间，沉降变形观测的总体原则为：重点路基，兼顾桥隧，立体监控，信息化监测，快速传递数据，成果可控。实施过程中重点做到“数据精确、准确、可靠、及时、连续”，加强过程控制，规范元器件的埋设和保护。,沉降变形观测的总体原则,沉降变形观测的开展,（1）要求各施工单位、监理单位按照京沪沉降评估细则相关要求，结合各自标段实际观测工作量：配够专业观测人员，要求测量监测人员必须持证上岗；对于监理平行观测工作需要配置较高技术素质的测量人员；制定了相关人员的培训和管理制度，保证专业测量人员的相对稳定，掌握观测技术标准与要求，并给予相应的待遇。,落实观测人员及观测设施、仪器设备,沉降变形测量方法与标准沉降变形观测的开展,（2）要求各施工单位配备了相应的监测仪器设备，包括元器件、电子测试系统和精密测量仪器，并满足沉降变形观测精度要求：对于成熟的、可靠的测量设备，采用高精度的电子水准仪，并按规定进行标定合格，在观测启动前，施工单位应经监理单位进行检查验收，以确保测量工作具备合格的工作基础；如对于单点沉降计、剖面沉降管数量较大，技术指标、工作性能要求较高的元器件、监测仪器，按照建设程序进行了采购配置。,落实观测人员及观测设施、仪器设备,沉降变形测量方法与标准沉降变形观测的开展,（1）施工单位在实施过程中应规范观测元器件、观测点埋设、保护措施和奖惩制度，加强其预防保护，以防止出现观测桩和元器件的损坏和失效，从而造成观测点和数据的缺失及不连续性。是施工过程加强控制的重点。（2）在观测过程中，规范测量技术操作与记录，及时整理测量数据，保证原始测量记录与观测汇总表中数据的一致性，并及时报监理单位核对确认，是保证数据准确的基础。（3）工作基点应定期与水准基点进行复核，当观测数据连续出现异常时应及时复测核对。,加强过程控制，保证观测数据的连续性、准确性、可靠性,沉降变形测量方法与标准沉降变形观测的开展,（4）在观测过程中，应做好一些重点信息的记录，如对架梁、运梁车通过施工荷载的记录，天气情况，地下水影响情况的记录，利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析。（5）在实施过程中对观测数据的异常现象，异常点及时分析原因，做好记录，并采取措施。（6）监理单位在施工单位沉降观测实施过程中，严格进行平行观测，切实加强监督、检查及观测数据的及时核对工作，真正在实施过程中起到监控作用，保证观测数据的可靠性。,加强过程控制，保证观测数据的连续性、准确性、可靠性,沉降变形测量方法及精度要求,沉降变形测量测量等级及精度要求变形监测网技术要求沉降变形测量点的布置要求测量工作基本要求测量工作具体要求电子水准仪的数据格式说明基准点与工作点信息表,沉降变形测量,1、京沪高速铁路线下工程沉降变形观测工作以桥梁、路基、隧道等建（构）筑物的垂直位移观测为主，水平位移监测根据路基（含过渡段）、桥涵、隧道工点具体要求确定。2、京沪高速铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准。,监测网的坐标系和基准的选取遵循以下实际准则：变形体的范围较大且形状不规则时，可选择已有的大地坐标系统。其好处是已知系统的归化和投影改正公式，另一方面监测网也可得到检查。将监测网与已有的大地网连测或将大地控制网点直接作为参考点的方法可实现坐标系及基准的确定。,3、结构物的变形监测应充分利用CPI、CPII和水准基点作为水平和垂直位移监测的基准点或工作基点，建立独立的变形监测网。4、卫星定位系统（GPS）测量时，应符合铁道部现行全球卫星定位系统 铁路工程测量技术的有关规定。,沉降变形测量,测量等级及精度要求,本线沉降变形测量按三等规定执行，对于技术特别复杂工点，可根据需要按二等的规定执行。表1 测量等级及精度要求,1、垂直位移监测网建网方式：线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求（国家二等水准测量）施测，根据沉降变形测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网用分级布网逐级控制等精度的方法布设。对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点，应独立建网，并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。,测量等级及精度要求,变形监测网技术要求,（接上页）根据国家一、二、三等水准测量规范，往返测高差不符值、环闭合差 和检测高差较差的限差应不超过表的规定。,表2 往返测各项限差要求,注：K测段，区段或路线长度，km;L 附合路线长，km;F 环线长度，km;R 检测测段长度，km,2、垂直位移监测网主要技术要求按下表：,注：n为测段的测站数,表3 垂直位移监测网技术要求,变形监测网技术要求,3、水平位移监测网建网方式：一般按独立建网考虑，根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测，并与施工平面控制网进行联测，引入施工测量坐标系统，实现水平位移监测网坐标与施工平面控网坐标的相互转换。4、水平位移监测网主要技术要求：本线水平位移监测按三等规定执行，对于技术特别复杂工点，可根据需要按二等的规定执行。,变形监测网技术要求,表4 水平位移监测网技术要求,变形监测网技术要求,表5 水平位移监测网技术要求,变形监测网技术要求,沉降变形测量点的布置要求,1、沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点三类，其布设按下列要求：（1）基准点：要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，基准点使用全线二等高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点、二等水准点。,注：1盖；2砖；3素土；4贫混凝土；5冻土线,基准点标石埋设图（单位：mm）,埋石在现场浇灌，挖坑后底部要夯实，先浇灌底部，待基本凝固后再用模板浇灌上部，并插入不锈钢标心，保持标心垂直和半球露出混凝土（约12厘米）。每个水准点埋设后，绘制点之记图。在水准点标石埋石中应对部分标石的坑位、标石浇灌进行照相记录。影像文件名与水准点号对应。标石编号用字模压制，字头朝前进方向，即朝上海方向，并用红油漆填写字体。,沉降变形测量点的布置要求,沉降变形测量点的布置要求,（2）工作基点：要求这些点在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程的传递点。工作基点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。,沉降变形测量点的布置要求,（3）沉降变形点：直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。,关于基准点、工作基点、变形观测点说明,基准点：静态点，参考点，稳定点-变形分析的位置标准工作基点 似静态点-为便于观测而是设置的点，测定沉降变形点时作为高程的传递点变形观测点 动态点，目标点，监测点-变形体上反映变形体变形的点,沉降变形测量点的布置测量要求,2、基准点的检测 监测网基准点和工作点由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。为了验证监测网基准点和工作点的稳定性，应对其进行定期检测。本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每半年进行一次，并结合精测网复测进行。,沉降变形测量点的布置测量要求,2、基准点的检测（接上页）在区域沉降地区应根据沉降速率适当增加复测次数，每季度进行一次复测。沉降变形点的监测频率应根据被监测变形体的沉降速率在各单位工程沉降变形观测实施细则中已制定。,沉降变形测量点的布置要求,3、每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点。基准点应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。,京沪沉降评估细则jinghuchenjiangpingguxize,新增水准点标石及标心与CPI、CPII相同。埋石在现场浇灌，挖坑后底部要夯实，先浇灌底部，待基本凝固后再用模板浇灌上部，并插入不锈钢标心，保持标心垂直和半球露出混凝土（约12厘米）。每个水准点埋设后，绘制点之记图。在水准点标石埋石中应对部分标石的坑位、标石浇灌进行照相记录。影像文件名与水准点号对应。标石编号用字模压制，字头朝前进方向，即朝上海方向，并用红油漆填写字体。,C级点（CPII）下底40 X 40cm，上底30 X 30cm，高60cm。,沉降变形测量点的布置要求,4、工作基点应选在比较稳定的位置。对观测条件较好或观测项目较少的项目，可不设立工作基点，在基准点上直接测量沉降变形观测点。5、在区域沉降地区内，应对工作基点的沉降量进行监测，当沉降量超过限差时，应对沉降变形观测点的沉降观测量进行修正。,桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设于墩台两侧，水准路线观测示意图如图所示：,桥墩观测点,工作基点,观测方向,图3.3.2 桥梁墩台沉降观测点位布设及水准路线观测示意图,桥梁梁部徐变水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图所示,其中测点1，2，3，4构成第一个闭合环，测点3，4，5，6构成第二个闭合环。,梁体观测点,观测方向,图3.3.3 桥梁梁部徐变沉降观测点位布设及水准路线观测示意图,路基水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图所示：,沉降桩观测点,工作基点,观测方向,沉降板观测点,图3.3.5 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图,测量工作基本要求,1、水准基点使用时应作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点，并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。2、每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，确保仪器的各项指标参数附合测量要求，并保留检验记录。,3、每次沉降变形观测时应符合：（1）严格按国家二等水准技术要求施测。沉降监测网的首期观测（“零周期”）要求往返观测2次，其余各期往返观测1次；沉降变形点的首期观测（“零周期”）要求往返观测1次，其余各期单程观测1次；并取观测结果的中数作为变形测量初始值。（2）参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。,测量工作基本要求,（3）为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水平尺，必须按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。,实行“五固定”即“固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法”，以提高观测数据的准确性。,测量工作基本要求,（4）观测时要避免阳光直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。（5）成像清晰、稳定时再读数。（6）随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。,测量工作基本要求,（7）对工作基点的稳定性要定期检核，在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动，在区域沉降地区每次对沉降变形观测点进行观测前、后都应对工作基点的稳定性进行检核，如果工作基点的沉降量超过限差范围，应对沉降变形观测点的沉降观测量进行修正后再入库。,测量工作基本要求,4、针对矮桥墩、异型桥墩，尺子不能直立的情况，施工单位及监理单位应考虑采用定制短尺的方法，或倒尺的方法进行。,测量工作基本要求,测量工作具体要求,1、水准网的观测按照国家二等水准施测，采用单路线往返观测。每次观测均形成闭合检验条件。,返测,往测,测量工作具体要求,（接上页）根据国家一、二、三等水准测量规范，往返测高差不符值、环闭合差 和检测高差较差的限差应不超过表的规定。,表4.5.1 往返测各项限差要求,注：K测段，区段或路线长度，km;L 附合路线长，km;F 环线长度，km;R 检测测段长度，km,测量工作具体要求,2、水准仪使用DS05或DS1型电子仪器，仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15。仪器各种设置正确，其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的在现场进行提示并进行重测。,测量工作具体要求,3、外业测量一条路线的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。观测成果的重测和取舍按国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）二等水准有关要求执行。观测时，视线长度50m，前后视距差1.5 m，前后视距累积差6.0 m，视线高度0.5m，测站限差：两次读数差0.4mm，两次所测高差之差0.6 mm，检测间歇点高差之差1.0 mm，观测读数和记录的数字取位：使用数字水准仪读记至0.01mm。,测量工作具体要求,4、观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，对于有变换奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行：（1）往测：奇数站为后前前后 偶数站为前后后前（2）返测：奇数站为前后后前 偶数站为后前前后,BFFBaBFFB,测量工作具体要求,5、每一测段均为偶数测站。晴天观测时给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。,测量工作具体要求,6、观测前30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于数字式水准仪，进行不少于20次单次测量，达到仪器预热的目的。测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%。观测时用测伞遮蔽阳光，对于电子水准仪，施测时均装遮光罩。,测量工作具体要求,7、自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。,京沪沉降评估细则jinghuchenjiangpingguxize,测量工作具体要求,8、观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直。,测量工作具体要求,9、当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时，应重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检测。对于宽度较宽的河、湖水中的沉降测量，按照国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）跨河水准测量要求进行观测。,测量工作具体要求,10、数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。11、成果数据按统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库。,测量工作具体要求,12、元件保护要求（1）各工程项目部应成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。（2）元件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。,测量点位埋设与保护非常重要，要高度重视,测量工作具体要求,12、元件保护要求（3）凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。（4）各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏，元器件埋设后，制作相应的标识旗或保护架插在上方。路堤填筑过程中，派专人负责监督观测断面的填筑。,测量工作具体要求,电子水准仪的数据格式说明,DNA03 和DNA10 导出的数据标准格式有GSI-8、GSI-16和XML，常用数据文件格式为.GSI仪器可以将数据转换成多种格式，其中将GSI-8、GSI-16和 XML作为标准格式，另外还允许输入三种用户自定义格式。用户自定义格式对于输出数据有较大的灵活性，即使像外业记录簿的格式也能直接从仪器产生。,1、Leica,2、Leica 数据标准格式有XML、GSI-8 和GSI-16,3、Leica 用户自定义格式输出数据文件,以BF测量模式 为例：,Line:1/BF=Date:05.12.2001/Time:10:03:22Staff1:-/Staff2:-=PointID Type Staff Distance Pt.Height Rem-1 Back 1.61076 28.77-1 Fore 1.51306 30.61 0.098-1 Back 1.55976 13.49-2 Fore 1.57026 11.57 0.087-2 Back 1.64827 18.89-3 Fore 1.59179 18.76 0.144-3 Back 1.62498 19.53-,=PointID Backsight Intmdt Foresight delta H Distance Point Hgt.-Start PtID 1 0.000 1 1.61076 28.77 1 1.51306+0.09770 30.61 0.0981 1.55976 13.49 2 1.57026-0.01050 11.57 0.0872 1.64827